では 石油・ガス産業, 流体ストリーム中の硫化水素（H2S）の存在は、パイプラインとバルブの健全性に対する最大の脅威の1つです。水がH2Sと混ざると、非常に腐食性の高い環境が生成されます。 “「不親切なサービス。」” このような環境は、主に硫化物応力割れ（SSC）と呼ばれるメカニズムを通じて、標準的な鋼製バルブに壊滅的な材料破損を引き起こす可能性がある。.
これらの非常に危険で費用のかかる故障を防ぐために、エンジニアは厳密に以下の基準を満たすバルブを指定する必要があります。 NACE（全米腐食技術者協会）規格. しかし、主に2つの仕様があるため、どちらの規格を適用すべきかについて混乱が生じることがよくあります。 NACE MR0175 そして NACE MR0103.
規格の選択を誤ると、過剰設計（数千ドルの無駄遣い）や設計不足（パイプラインの爆発事故のリスク）につながる可能性があります。この包括的なガイドでは、NACE MR0175とNACE MR0103の具体的な違い、上流部門と下流部門におけるそれぞれの適用例、および耐酸性バルブの材料要件について詳しく解説します。.
サワーサービスと硫化物応力腐食割れ（SSC）とは何ですか？
基準の詳細に入る前に、敵を理解することが不可欠です。 硫化物応力腐食割れ（SSC）.
SSCは水素脆化の一種です。鋼製バルブの表面で硫化水素（H2S）が水分と反応すると、水素原子が生成されます。通常、水素原子は水素ガス分子に結合して拡散しますが、硫化物は「毒」として働き、この結合を阻害します。その結果、微小な水素原子が鋼の結晶格子に直接吸収されてしまうのです。.
金属内部に入り込んだこれらの原子は、高応力または高硬度の領域（溶接部や精密加工された部品など）に集まります。そして、金属内部でガス分子に再結合し、内部圧力が膨大に蓄積されます。その結果、鋼材は突然、そして多くの場合激しく亀裂を生じ、破損します。. NACE規格は、SSC（応力腐食割れ）を防止するために、材料の選定、熱処理、硬度を規制することのみを目的として存在します。.
NACE MR0175（ISO 15156）とは何ですか？
NACE MR0175 （世界的に採用され、共同出版されている） ISO 15156) は、サワーサービスに関する最も古く、最も広く認知されている標準規格です。.
適用対象：上流および中流
MR0175は、石油・ガス生産施設および天然ガス脱硫プラント向けに特別に設計されています。これは、「上流」（掘削、海上プラットフォーム、坑口）および「中流」（集荷ライン、パイプライン）の各部門を対象としています。.
MR0175が対象とする環境は非常に過酷です。これらの環境はH2Sを含むだけでなく、高圧であり、地質構造から発生する腐食性の高い塩化物（塩水／塩水）を頻繁に含んでいます。塩化物は割れ（塩化物応力腐食割れ – SCC）を促進するため、MR0175は、特にステンレス鋼や二相ステンレス鋼など、さまざまな合金グループに対して、非常に厳しい環境制限（温度、H2S分圧、塩化物濃度）を定めています。.
NACE MR0103（ISO 17945）とは何ですか？
NACE MR0103 （世界的に採用されている ISO 17945は、業界の特定のギャップに対処するために、ずっと後になって（2003年に）開発されました。.
応用分野：下流工程（精製）
MR0103は、石油精製、石油化学、化学処理プラント（「下流」部門）向けに特化して設計されています。.
製油所内の環境は、原油井の坑口とは大きく異なります。製油所では、硫化水素（湿性H2S）を含む酸性環境が、精製プロセス（水素化分解装置や流動接触分解装置など）中に動的に生成されます。重要なのは、製油所の環境には、原油の上流工程で見られるような高濃度の天然由来の塩化物が通常含まれていないということです。.
塩化物に関する懸念がないため、MR0103の材料選定ガイドラインは、MR0175と比較してステンレス鋼に対しては一般的に制約が少ない。しかし、MR0103は、炭素鋼の溶接や板材における水素誘起割れ（HIC）の防止など、製油所特有の問題に重点を置いている。.
NACE MR0175とNACE MR0103：主な違い
プロジェクトに最適な工業用バルブを選定するために、以下の比較表をご活用ください。
| 機能／パラメータ | NACE MR0175 (ISO 15156) | NACE MR0103（ISO 17945） |
|---|---|---|
| 産業分野 | 上流・中流部門（探査、生産、パイプライン） | 下流工程（製油所、石油化学プラント） |
| 主な危険要因に焦点を当てる | 硫化水素と塩化物（塩水）の混合、および高圧 | 湿潤なH2S環境（塩化物濃度が低いか、または全くない） |
| ステンレス鋼の制限 | 非常に厳格。特定の温度、硫化水素分圧、および塩化物濃度に連動している。. | より柔軟性がある。硬度が適切に管理されていれば、標準的な316/304ステンレス鋼は一般的に使用可能である。. |
| 炭素鋼溶接 | 溶接部のニッケル含有量には厳しい制限が設けられています（最大1%）。. | 溶接部の硬度を制御するために、溶接後熱処理（PWHT）に重点を置いている。. |
| 国際的に同等のもの | ISO 15156 | ISO 17945 |
酸性環境下におけるバルブ材料要件（NACE規格準拠）
MR0175に準拠する場合でもMR0103に準拠する場合でも、NACE準拠の基本ルールは同じです。 頑固さは敵である。. 金属が硬いほど、硫化水素（H2S）の存在下では亀裂が生じやすくなります。NACE規格では、厳格な硬度制限と特定の製造プロセスが義務付けられています。.
1. 炭素鋼バルブ（A216 WCB/WCC、A105）
炭素鋼 ゲートバルブ また、ボールバルブは酸性環境で広く使用されています。NACE規格に準拠するには：
- 最大許容硬度は 22 HRC（ロックウェルC） または 237 HBW（ブリネル硬度）.
- バルブ製造中に炭素鋼を溶接する場合は、 溶接後熱処理（PWHT）. この工程により、溶接によって生じた残留応力が緩和され、熱影響部（HAZ）が硬度限界を超えないことが保証されます。.
2. オーステナイト系ステンレス鋼バルブ（CF8M、316/316L）
ステンレス鋼製の部品（バルブトリム、ボール、ステムなどに多く使用される）は、その柔軟性を維持するために焼きなまし処理された状態に依存している。.
- MR0103（製油所）の下では、標準的な固溶化処理された316 SSは、最大硬度まで一般的に許容されます。 22 HRC.
- MR0175（上流）の下では、環境温度、塩化物濃度、およびH2S分圧がISO 15156パート3で定義された厳密に許容されるグラフの範囲内にある場合にのみ、316 SSが許可されます。.
3. NACEバルブ用ボルト締めおよび締結具
バルブの仕様策定でよくある間違いは、バルブ本体を固定するボルトを無視することです。標準的な高強度ボルト（ASTM A193 B7など）は硬すぎるため、酸性環境では破損する可能性があります。.
NACE準拠バルブの場合、外部ボルト（酸性雰囲気にさらされる場合）または内部ボルトを、低降伏強度の熱処理された代替品に変更する必要があります。 ASTM A193 グレード B7M （ボルト用） A194 グレード2HM （ナッツ類の場合）「M」は、硬度が22HRC以下になるように特別に焼き戻し処理されていることを示します。.
JHバルブがNACE規格への準拠と品質をどのように保証しているか
バルブが「NACE準拠」であると主張するのは簡単ですが、それを証明するには厳格な文書化と品質管理が必要です。 JHバルブ, 私たちは、危険な酸性環境への対応に関しては、決して近道を選びません。.
厳格な 検査および試験手順, NACE規格に準拠したすべてのバルブは、綿密な検査を受けています。化学組成の正確性を確保するため、ポジティブマテリアル識別（PMI）を採用しています（例：炭素鋼溶接部のニッケル含有量の管理）。さらに、校正済みのブリネル硬度計とロックウェル硬度計を用いて、バルブ本体、溶接部、およびトリム部品の広範な硬度試験を実施しています。.
優れた製品への私たちの取り組み 職人技 これは、当社の熱処理プロセスが綿密に監視されていることを意味します。当社は、EN 10204 3.1または3.2に準拠した包括的な材料試験報告書（MTR）をお客様に提供し、NACE MR0175またはNACE MR0103のいずれかに完全に準拠していることを証明するために必要な硬度値と熱処理チャートを明確に文書化します。.
よくある質問（FAQ）
バルブはNACE MR0175とNACE MR0103の両方の認証を受けることができますか？
はい。メーカーが「デュアルNACE認証」のバルブを供給することは非常に一般的です。両規格とも炭素鋼の硬度を最大22HRCに制限するという基本的な要件を共有しているため、適切に熱処理および試験されたバルブは両方の基本要件を満たすことができます。ただし、バルブが上流側（MR0175）の塩化物環境で使用される場合は、ステンレス鋼製のトリムに特に注意を払う必要があります。.
バルブの仕様における「HRC 22」とはどういう意味ですか？
HRCはロックウェルC硬度の略で、材料の圧痕硬度を測定するための尺度です。NACEが定める、硫化物応力割れを防止するための標準的な炭素鋼および低合金鋼の絶対最大硬度閾値は、22 HRC（ブリネル硬度で約237に相当）です。.
硫化水素が微量しか含まれていない場合でも、NACE規格のバルブは必要ですか？
NACE MR0175では、システム内のH2S分圧に基づいて「サワーサービス」を定義しています。一般的に、ガスシステム内のH2S分圧が0.05 psi（0.3 kPa）を超えると、NACEの要件が適用されます。高圧パイプラインでは微量のH2Sでもこの閾値を超える可能性があり、NACE準拠のバルブが必要となります。.
結論
硫化水素を扱う場合、ミスは許されません。 NACE MR0175およびNACE MR0103 これは、安全で漏れのない設備を確保するための第一歩です。簡単に言うと、バルブが原油パイプラインや海上プラットフォーム向けであればMR0175を指定してください。製油所や石油化学プラント向けであればMR0103を指定してください。.
従業員とパイプラインインフラを保護するためには、完全な冶金トレーサビリティ、認証済みの硬度試験報告書、および酸性環境下でのエンジニアリングに関する深い専門知識を提供できるバルブメーカーと提携することが不可欠です。.
